Silverlight在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用

鄭磊琦 張守亮

1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心； 2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院， 河南 新鄉(xiāng) 453000

Silverlight在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用

鄭磊琦1張守亮2

1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心； 2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院， 河南 新鄉(xiāng) 453000

Sliverlight是眾多RIA技術(shù)中有代表性的一種，它具有響應(yīng)速度快、交互好、多維展示等特點，使用該技術(shù)能實現(xiàn)多媒體演示、電子白板、在線考試、虛擬課堂等。

網(wǎng)絡(luò)課程；RIA；Sliverlight；電子白板；虛擬課堂

隨著網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展，各種功能豐富，結(jié)構(gòu)完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)課程的數(shù)量也在迅速增長，開放的學(xué)習(xí)條件、豐富的學(xué)習(xí)資源使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的優(yōu)勢，醫(yī)學(xué)教育已不再是傳統(tǒng)的單一課堂授課方式,而是現(xiàn)代課堂教學(xué)與“網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)”相結(jié)合的更加靈活的混合教學(xué)模式[1]。

醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中資源涉及大量的三維標(biāo)本、視頻和動畫演示，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中，容易出現(xiàn)以下問題：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)瀏覽時需要安裝相應(yīng)的插件，存在管理、維護不便問題；（2）雖然操作簡單，但要開發(fā)出豐富的效果來展示數(shù)據(jù)，實現(xiàn)復(fù)雜的交互較為困難；（3）瀏覽器兼容性不好容易影響系統(tǒng)正常運行，這些在瀏覽過程中的“體驗問題”越來越突出，導(dǎo)致學(xué)生的參與度不高。

在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)中使用R I A（Rich Internet Applications）技術(shù)可以解決這些問題。

RIA是將桌面應(yīng)用程序的交互的用戶體驗與傳統(tǒng)的Web應(yīng)用的部署靈活性結(jié)合起來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。當(dāng)前較有特色的幾種RIA技術(shù)有Flex、Silverlight、JavaFX等。在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)中使用Silverlight 技術(shù)，可以充分運用客戶端的計算能力，借助于客戶端的腳本引擎，將部分服務(wù)器的運算轉(zhuǎn)移至客戶端，保證了快速的響應(yīng)和方便的交互，帶來良好的學(xué)習(xí)者體驗，從而提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

1.Silverlight 技術(shù)

Silverlight 是由微軟公司推出的一個安裝簡單的、跨平臺、跨瀏覽器插件，可以實現(xiàn)如 P2P網(wǎng)絡(luò)電視、視頻分享、電子相冊、在線游戲、搜索引擎以及其他交互豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。目前 Silverlight 最新的版本是 5.0Beta。與其他RIA技術(shù)相比，Silverlight有以下幾個方面的特點：

1.1 支持多線程，可發(fā)揮客戶端多CPU處理能力。

1.2 S i l v e r l i g h t可以使用.N E T Framework支持的任意語言(包括VB. NET、C #和JavaScript)來創(chuàng)建基于Silverlight的應(yīng)用程序，開發(fā)出交互性更強的互動多媒體網(wǎng)站，而Flash在程序控制方面相對較弱。

1.3 以XAML為基礎(chǔ)的表現(xiàn)層在客戶端可以看到程序的源代碼，搜索引擎可索引其內(nèi)容，利于搜索引擎優(yōu)化；而Flash則是在導(dǎo)出時生成swf格式的二進制文件，因此搜索引擎很難對其進行索引[2]。

1.4 Silverlight由微軟開發(fā)，在服務(wù)器和應(yīng)用平臺方面具有天然的優(yōu)勢。

1.5 可同時播放多段HD視頻，F(xiàn)lash視頻的質(zhì)量與之相比還有一定差距。

2. Silverlight在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用

開發(fā)醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程涉及多個方面，下面主要從用戶體驗方面討論Silverlight的應(yīng)用效果。

2.1 多媒體演示

學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課程進行學(xué)習(xí)主要是學(xué)生在自適應(yīng)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí) ,教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)形象多樣的情境,使學(xué)生能夠更好地同化新知識。在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中更是需要大量的圖片、視頻來展示所需要內(nèi)容，給學(xué)生以直觀的印象。

圖片在情境創(chuàng)設(shè)中顯現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢，作為多媒體呈現(xiàn)的重要手段，其呈現(xiàn)方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果具有明顯影響。Silverlight除了能如flash一樣以矢量方式對圖像進行無限制的伸縮外，還可使圖片具有3D效果，即透視化3D。與把一個3D空間對象投影到2D空間中不同，透視化3D，就是把2D對象放到3D空間中去[3]。利用圖像的PlaneProjection屬性使其具有在3維形狀，如RotationY使對象在三維坐標(biāo)中沿著Y 軸旋轉(zhuǎn)一定的度數(shù)，GlobalOffsetX是在X軸坐標(biāo)上的偏移。

在網(wǎng)絡(luò)課程中播放教學(xué)視頻，為保持播放流暢，往往降低畫面分辨率，致使畫質(zhì)不清晰，細(xì)節(jié)表現(xiàn)不足；倘若網(wǎng)絡(luò)帶寬不足或服務(wù)器負(fù)載過大，經(jīng)常會造成視頻播放中途停止或斷續(xù)的現(xiàn)象，將降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)習(xí)效果。Flash視頻（flv）雖然可以流暢播放教學(xué)視頻，然而全屏觀看時的視頻質(zhì)量還有待提高。Silverlight支持可擴展的解碼器，不會因為傳輸或播放大量內(nèi)容而影響播放質(zhì)量。Silverlight 5現(xiàn)在支持 GPU加速視頻解碼，這大大減少了CPU加載高清視頻的時間。即使是低性能的上網(wǎng)本，使用Silverlight5也能觀看1080p高清晰視頻。學(xué)生若需要加快教學(xué)視頻觀看的同時聽懂所講的內(nèi)容，可在客戶端通過自動音頻修復(fù)效果器用不同的速度播放視頻內(nèi)容。

2.2 電子白板

電子白板是醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中常用的也是重要的輔助教學(xué)工具，教師通過電子白板講解教學(xué)內(nèi)容和提出問題，學(xué)生也可以通過白板回答問題、提出問題、查看老師和其他學(xué)生的發(fā)言，實現(xiàn)師生、生生間的實時在線討論和交流。

基于 Silverlight 的電子白板主要利用XAML+WCF 技術(shù)實現(xiàn)。可以使多人同時使用白板繪制圖形，發(fā)送文本消息，而這些動作都將會反映在每個使用者的屏幕上。

Silverlight通過調(diào)用繼承于 Canvas 對象的 InkPresenter對象,在畫面上規(guī)范處一塊可供描繪的區(qū)域，給用戶提供在線的自由筆跡編輯和采集功能，即“數(shù)字墨水”，把筆跡用 BASE64編碼，發(fā)送到服務(wù)器，完成筆跡采集工作；之后，客戶端從服務(wù)器端獲取采集信息，實現(xiàn)筆跡的解碼和顯示，使得我們在網(wǎng)頁的上書寫變得像拿著光筆在觸摸屏上書寫一樣簡單，免去鍵盤輸入的不便。這項功能使老師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之的交流和討論更為簡潔方便，提高了互動的效果與效率。

2.3 在線考試

在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)考試中，除了選擇題以外，還有匹配題、主觀題、繪圖等，而目前在線考試系統(tǒng)以客觀題和簡單的文字主觀題居多，一般的實現(xiàn)模式是在客戶端呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，所有運算返回服務(wù)器端執(zhí)行，即事件處理程序（如鼠標(biāo)點擊）由服務(wù)器端處理，結(jié)果再返回到客戶端， 因此交互性能有限。

Silverlight技術(shù)提供的高互動性，客戶端與網(wǎng)頁的交互可以采用桌面系統(tǒng)類似的方式在本地實現(xiàn)，即代碼在瀏覽器端運行，事件處理程序由客戶端處理完成。這意味著客戶端除了可以處理常用的鼠標(biāo)單擊雙擊事件外，也可處理拖曳鼠標(biāo)事件。利用此項功能，結(jié)合數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)匹配類型題目的設(shè)計。若設(shè)定一定區(qū)域為答案區(qū)，考生可將選定的答案拖曳至答案區(qū)，并將選擇的答案隱藏，可在一定程度上防止作弊現(xiàn)象的發(fā)生。另外，利用“數(shù)字墨水”[4]功能，可以延續(xù)傳統(tǒng)考試的風(fēng)格，實現(xiàn)和傳統(tǒng)考試一樣的自由書寫。

2.4 虛擬課堂

在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中使用虛擬課堂能夠達到更好的效果，如果使用Silverlight 1.1開始有Balder 3D 引擎支持，且是開源的，其獨特的渲染引擎、實體結(jié)構(gòu)、陰影系統(tǒng)提供了一個完整的、易于使用的并可完全定制的3D圖形開發(fā)環(huán)境，可提供基于網(wǎng)絡(luò)的真正的實時三維圖形。至Silverlight 5，又增加Graphics Processing Unit（GPU）加速3D API支持，提供更好的3D效果。

Silverlight中的SilverMotion3D控件提供了快速實時渲染效果，充分利用多核心CPU系統(tǒng)，以獲得硬件的最大性能；其友好的、功能齊全的API，使用戶基本上無需專業(yè)的三維力學(xué)知識，就可以展開工作，這對醫(yī)學(xué)院校教師來說尤為方便。教師可以方便的導(dǎo)入包含各種動態(tài)燈光、相片和素材的完整3D場景（包含Blender，3DS Max，Maya，MilkShape等），就可以在瀏覽器中生成虛擬場景，如組建虛擬標(biāo)本實驗室；另外，SilverMotion還具有自動關(guān)鍵幀動畫功能、運行時完全動態(tài)攝像機可調(diào)位置、目標(biāo)、視野、鏡頭焦距、屏幕寬高比和投影類型，可定制的對象和動作的轉(zhuǎn)換，精確的屏幕采摘等功能，要實現(xiàn)動態(tài)的，交互式效果，以模擬真實的教學(xué)場景。

3.結(jié)語

RIA 是未來Web應(yīng)用程序的發(fā)展方向，在醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計與開發(fā)中利用silverlight技術(shù)，不再需要單獨安裝和維護視頻、動畫、公式編輯器、虛擬現(xiàn)實等插件，便于使用，加強師生互動體驗，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率 ,輔助教師的教學(xué)工作。

[1]劉紅,王士勇.基于 Silverlight 的網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009(10)

[2]鄧夢德.Flex在遠程教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2009(9)

[3]王基一.論遠程教育中的交互[J].中國遠程教育,2001(4)

[4] 孫超,鐘珞.基于 Silver light 的富界面應(yīng)用研究[J].武漢理工

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.04.078

鄭磊琦(1978-),男,河南新鄉(xiāng)人,新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,實驗師,研究方向:教育技術(shù)。